是真的測不準，還是測量過程無法改善使得測不準，你想過嗎？

導讀：本文摘自獨立學者靈遁者物理宇宙科普書籍《變化》。旨在幫助大家了解物理宇宙科普知識。是真的測不準，還是測量過程無法改善使得測不準，你想過嗎？

我們知道哥本哈根詮釋由波爾和海森堡於1927年在哥本哈根合作研究時共同提出的。此詮釋建立在由德國數學家、物理學家馬克斯·玻恩【Max Born】所提出的「波函數的概率表達」上，之後發展為著名的不確定性原理。此後，量子理論中的概率特性便不再是猜想，而是作為一條定律而存在了。

【左圖為少年時期的玻爾】

量子物理中「偶然性」的含義與經典物理不同的是，在量子物理中所有涉及的測量值都不可以精確的預測。比如在經典物理的牛頓力學中，對一輛直線行駛中的汽車而言，可以通過它的初速度和加速度已及初始位置得出汽車在一定時間之後的位置及速度。而在量子物理中不可能這樣。在這裡我要說的是真的可以測出精確的汽車位置及動量嗎？ 我個人認為測的精確是相對的，測不準是必然的。

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在微觀世界中求得在一定時間內的物體所在，取而代之的是可以通過概率（偶然性）來預測它的位置。這個看起來十分牽強的理論確實在一段時間內遭到了不少的批判。愛因斯坦在這個理論剛被提出時曾說:「上帝不通過擲骰子來做決定」，反對他的人說：「為什麼你又要去充當上帝擲不擲骰子的決定？」

這裡面包含很深的哲學道理和觀察方法。假如，量子力學的數學模型，是它的適用範圍內的完整的物理現象的描寫的話，那麼，我們發現測量過程中，每次測量結果的機率性的意義，與經典統計理論中的機率，意義不同。即使完全相同的系統的測量值，也會是隨機的。這與經典的統計力學中的機率結果不一樣。

在經典的統計力學中，測量結果的不同，是由於實驗者無法完全複製一個系統，而不是因為測量儀器無法精確地進行測量，這是我們認為的。在量子力學的標準解釋中，測量的隨機性是基本性的，是由量子力學的理論基礎獲得的。由於量子力學特性，儘管無法預言單一實驗的結果，但依然是一個完整的自然的描寫，使得人們不得不得出以下結論：世界上不存在通過單一測量可以獲得客觀的系統特性。一個量子力學狀態的客觀特性，只有在描寫其整組實驗所體現出的統計分布中，才能獲得。

愛因斯坦（「量子力學不完整」，「上帝不擲骰子」）與尼爾斯·玻爾是最早對這個問題進行爭論的。玻爾維護不確定原理和互補原理。在多年的、激烈的討論中，愛因斯坦不得不接受不確定原理，而玻爾則削弱了他的互補原理，這最後導致了今天的哥本哈根詮釋。

今天，大多數物理學家，接受了量子力學描述一個系統可知的特性，以及測量過程無法改善，不是因為我們的技術問題所導致的見解。這個解釋的一個結果是，測量過程打擾薛定諤方程，使得一個系統塌縮到它的本徵態。

從物理學自身的觀測手段和方法，以及它的發展，再結合哲學。我覺得她的深層含義是不言而喻的。物質與物質是普遍聯繫的，而且可以相互轉化。這意味著我們可以將不同的力，納入到一個系統中。無非是需要多搭這個系統的橋而已。這是物質「運動」不同，物質「組合」不同造成的。

而我們可以基於這些不同的因素，去探索什麼樣的物質在什麼的樣運動下表現出「電磁力」或者「引力」等等。這樣的過程其實本身就是告訴我們不可能存在一個具體的萬有定律，可以包含宇宙中所有的定理。這句話就好像數學上問：存不存在一個集合，包含所有集合。 顯然是不存在的。而且數學是數學，現實宇宙是現實宇宙。兩個概念！！

摘自獨立學者靈遁者物理宇宙科普書籍《變化》

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